RU2619884C2 - Hydraulic shock absorber with electric generator - Google Patents
Hydraulic shock absorber with electric generator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2619884C2 RU2619884C2 RU2015144917A RU2015144917A RU2619884C2 RU 2619884 C2 RU2619884 C2 RU 2619884C2 RU 2015144917 A RU2015144917 A RU 2015144917A RU 2015144917 A RU2015144917 A RU 2015144917A RU 2619884 C2 RU2619884 C2 RU 2619884C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- compensation chamber
- piston
- shock absorber
- working fluid
- electric generator
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F5/00—Liquid springs in which the liquid works as a spring by compression, e.g. combined with throttling action; Combinations of devices including liquid springs
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G13/00—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or type of vibration dampers
- B60G13/14—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or type of vibration dampers having dampers accumulating utilisable energy, e.g. compressing air
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03G—SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03G7/00—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for
- F03G7/08—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for recovering energy derived from swinging, rolling, pitching or like movements, e.g. from the vibrations of a machine
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
- F16F15/02—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
- F16F15/03—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using magnetic or electromagnetic means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
- F16F9/10—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using liquid only; using a fluid of which the nature is immaterial
- F16F9/14—Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect
- F16F9/16—Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect involving only straight-line movement of the effective parts
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Fluid-Damping Devices (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области транспортного машиностроения.The invention relates to the field of transport engineering.
Известна конструкция гидравлического амортизатора, состоящего из проушины, штока, рабочего цилиндра, поршня, клапанов сжатия и отдачи, пружин, компенсационной камеры [1]. Недостатками данной конструкции амортизатора являются отсутствие возможности регулировки его работы и невозможность рекуперации энергии гашения колебаний в полезную энергию.A known design of a hydraulic shock absorber, consisting of an eye, a rod, a working cylinder, a piston, compression and recoil valves, springs, a compensation chamber [1]. The disadvantages of this design of the shock absorber are the inability to adjust its operation and the inability to recover the damping energy of the vibrations into useful energy.
Известна конструкция гидравлического амортизатора с регулируемой характеристикой, состоящего из штока, рабочего цилиндра, пружины клапана отдачи, клапана отдачи, шайбы клапана отдачи, пружины клапана сжатия, клапана сжатия, шайбы клапана сжатия, трубопровода высокого давления, корпуса компенсационной камеры, разделительного поршня компенсационной камеры [2]. К недостаткам данной конструкции гидравлического амортизатора относится наличие большого числа дополнительных элементов (цилиндры с разгрузочными клапанами и компенсационная камера), что увеличивает сложность и габаритные размеры изделия. Кроме того, в этой конструкции сложно согласовать параметры разгрузочных клапанов по скорости поршня и вязкости амортизационной жидкости.A known design of a hydraulic shock absorber with an adjustable characteristic, consisting of a rod, a working cylinder, a recoil valve spring, a recoil valve, a recoil valve washer, a compression valve spring, a compression valve, a compression valve washer, a high pressure pipe, a compensation chamber body, a separation chamber of a compensation chamber [ 2]. The disadvantages of this design of a hydraulic shock absorber include the presence of a large number of additional elements (cylinders with unloading valves and a compensation chamber), which increases the complexity and overall dimensions of the product. In addition, in this design it is difficult to coordinate the parameters of the discharge valves according to the speed of the piston and the viscosity of the damping fluid.
Известен амортизатор гидравлический с регулируемой характеристикой [3], являющийся наиболее близким к предлагаемому техническому решению, включающий в себя рабочий цилиндр с рабочей жидкостью и установленными внутри штоком с пружиной из термочувствительного материала и составным поршнем из двух пластин с кольцеобразными прорезями. Компенсационная камера соединена с рабочим цилиндром трубопроводом высокого давления и имеет внутри дополнительный поршень, отделяющий рабочую жидкость и инертный газ, и разделительный поршень с клапаном.Known hydraulic shock absorber with adjustable characteristic [3], which is the closest to the proposed technical solution, which includes a working cylinder with a working fluid and installed inside the rod with a spring of heat-sensitive material and a composite piston of two plates with ring-shaped slots. The compensation chamber is connected to the working cylinder by a high pressure pipeline and has an additional piston inside that separates the working fluid and inert gas, and a separation piston with a valve.
Недостатком этого гидравлического амортизатора, принято за прототип, является безвозвратная потеря энергии гашения колебаний, которая при дросселировании рабочей жидкости нагревает ее и окружающее пространство.The disadvantage of this hydraulic shock absorber, taken as a prototype, is the irretrievable loss of vibration damping energy, which when throttling the working fluid heats it and the surrounding space.
Целью изобретения является рекуперация энергии колебаний элементов гидравлического амортизатора в электрическую энергию. Указанная цель достигается тем, что гидравлический амортизатор включает в себя рабочий цилиндр с рабочей жидкостью и с установленным внутри штоком с пружиной из термочувствительного материала и составным поршнем из двух пластин с кольцеобразными прорезями. Компенсационная камера связана с рабочим цилиндром и имеет внутри дополнительный поршень, отделяющий рабочую жидкость и инертный газ, и разделительный поршень с клапаном.The aim of the invention is the recovery of vibrational energy of the elements of the hydraulic shock absorber into electrical energy. This goal is achieved in that the hydraulic shock absorber includes a working cylinder with a working fluid and with a rod installed inside with a spring made of heat-sensitive material and a composite piston of two plates with annular slots. The compensation chamber is connected to the working cylinder and has an additional piston inside that separates the working fluid and inert gas, and a separation piston with a valve.
Новым в гидравлическом амортизаторе с электрическим генератором является выполнение компенсационной камеры в полости штока, установка вокруг средней части компенсационной камеры обмотки электрического генератора и размещение концентрично обмотке кольцевого постоянного магнита. Новым в гидравлическом амортизаторе является также установка в нижней части компенсационной камеры уплотнительного поршня. При этом рабочей жидкостью в компенсационной камере от уплотнительного до дополнительного поршня является ферромагнитная жидкость, а концентрично уплотнительному и дополнительному поршням расположены кольцевые постоянные магниты.New in a hydraulic shock absorber with an electric generator is the implementation of a compensation chamber in the rod cavity, the installation of a winding of an electric generator around the middle part of the compensation chamber, and the concentric winding of an annular permanent magnet. New in the hydraulic shock absorber is also the installation of a sealing piston at the bottom of the compensation chamber. In this case, the working fluid in the compensation chamber from the sealing to the additional piston is a ferromagnetic fluid, and ring permanent magnets are arranged concentrically to the sealing and additional pistons.
На фиг. 1 представлена схема гидравлического амортизатора с электрическим генератором. Гидравлический амортизатор содержит рабочий цилиндр 1 с нижней проушиной 2 и установленными внутри штоком 3 с пружиной 4 из термочувствительного материала и составным поршнем 5, состоящим из двух пластин с кольцеобразными прорезями. В составном поршне 5 установлены клапан сжатия 6 и клапан отдачи 7. Надпоршневая полость 8 и подпоршневая полость 9 рабочего цилиндра 1 заполнены немагнитной рабочей жидкостью. Шток 3 с верхней проушиной 10 выполнен снизу полым с образованием компенсационной камеры 11. Компенсационная камера 11 соединена с подпоршневой полостью 9 и имеет внутри дополнительный поршень 12, отделяющий ферромагнитную рабочую жидкость и инертный газ 13. Компенсационная камера 11 имеет также разделительный поршень 14 с клапаном 15. Вокруг средней части компенсационной камеры 11 установлена обмотка 16 электрического генератора, концентрично которой размещен кольцевой постоянный магнит 17. В нижней части компенсационной камеры 11 имеется уплотнительный поршень 18. Рабочей жидкостью в полости компенсационной камеры 11 от уплотнительного поршня 18 до дополнительного поршня 12 является ферромагнитная жидкость. Концентрично уплотнительному поршню 18 и дополнительному поршню 12 расположены кольцевые постоянные магниты 19. Обмотка 16 электрического генератора, кольцевые постоянные магниты 17 и 19 закреплены на штоке 3 в кожухе 20.In FIG. 1 shows a diagram of a hydraulic shock absorber with an electric generator. The hydraulic shock absorber comprises a working cylinder 1 with a
Шток 3 выполнен из немагнитного материала, например из алюминиевого сплава или титана.The
Гидравлический амортизатор с электрическим генератором работает следующим образом. При движении транспортного средства по реальной дороге, т.е. с колебаниями подрессоренных масс, поочередно открываются клапаны отдачи 7 и сжатия 6 и амортизационная рабочая жидкость перетекает то в подпоршневую полость 9, то в надпоршневую полость 8 амортизатора. При снижении температуры окружающей среды пружина 4 из термочувствительного материала уменьшает свою длину и поворачивает верхнюю пластину поршня 5 относительно нижней, увеличивая проходное отверстие для жидкости и тем самым стабилизирует амортизационные свойства подвески транспортного средства.Hydraulic shock absorber with an electric generator operates as follows. When the vehicle moves on a real road, i.e. with fluctuations in the sprung masses, the
При наезде транспортного средства на единичное крупное препятствие для уменьшения ударных нагрузок предусмотрена компенсационная камера 11 с поршнями. Избытки рабочей жидкости из рабочего цилиндра 1 проходят через клапан 15 разделительного поршня 14 и через дополнительный поршень 12 сжимают инертный газ 13 и уменьшают ударные нагрузки на ходовую часть транспортного средства. В полости от уплотнительного поршня 18 до дополнительного поршня 12 компенсационной камеры 11 находится ферромагнитная жидкость. Кольцевой постоянный магнит 17 создает магнитное поле вокруг средней части компенсационной камеры 11. Колебания столба ферромагнитной жидкости в магнитном поле создают ЭДС в обмотке 16 линейного электрического генератора, снимаемую с электрического разъема (не показан). Во избежание попадания ферромагнитной жидкости в рабочий цилиндр 1 и инертный газ в полости 13 концентрично вокруг штока 3 в зоне уплотнительного поршня 18 и дополнительного поршня 12 расположены кольцевые постоянные магниты 19, обеспечивающие магнитное лабиринтное уплотнение.When the vehicle hits a single major obstacle, a
В традиционной конструкции гидравлического амортизатора энергия колебания рабочей жидкости превращается в тепловую энергию и рассеивается в окружающем пространстве. В предлагаемой конструкции энергия колебания рабочей жидкости превращается в электрическую энергию и может быть использована для зарядки электрических аккумуляторов или для привода гибридных транспортных средств. Так как работа электрического генератора осуществляется за счет колебания столба жидкости и не сопровождается механическим движением деталей, система амортизатор-генератор будет иметь простую конструкцию и минимальные износы, что повышает ресурс ее работы.In the traditional design of a hydraulic shock absorber, the vibrational energy of the working fluid is converted into thermal energy and dissipated in the surrounding space. In the proposed design, the vibrational energy of the working fluid is converted into electrical energy and can be used to charge electric batteries or to drive hybrid vehicles. Since the operation of the electric generator is carried out due to the oscillation of the liquid column and is not accompanied by the mechanical movement of the parts, the shock absorber-generator system will have a simple design and minimal wear, which increases its service life.
Использование предлагаемого технического решения позволяет рекуперировать энергию колебаний элементов амортизатора транспортных средств в электрическую энергию.Using the proposed technical solution allows you to recover the vibration energy of the elements of the shock absorber of vehicles in electrical energy.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫBIBLIOGRAPHY
1. Михайловский, Е.В. и др. Устройство автомобиля: учебник / Е.В. Михайловский, К.Б. Серебряков, Е.Я. Тур. - М.: Машиностроение, 1985. - 352 с.1. Mikhailovsky, E.V. et al. Vehicle device: textbook / E.V. Mikhailovsky, K. B. Serebryakov, E.Ya. Tour. - M.: Mechanical Engineering, 1985. - 352 p.
2. Амортизатор гидравлический с регулируемой характеристикой. Патент РФ №2402703 С1, опубл. 27.10.2010 г.2. Hydraulic shock absorber with adjustable characteristic. RF patent No. 2402703 C1, publ. 10/27/2010
3. Амортизатор гидравлический с регулируемой характеристикой. Патент РФ №2547106 С2, опубл. 10.04.2015 г.3. Hydraulic shock absorber with adjustable characteristic. RF patent No. 2547106 C2, publ. 04/10/2015
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015144917A RU2619884C2 (en) | 2015-10-19 | 2015-10-19 | Hydraulic shock absorber with electric generator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015144917A RU2619884C2 (en) | 2015-10-19 | 2015-10-19 | Hydraulic shock absorber with electric generator |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2015144917A RU2015144917A (en) | 2017-04-25 |
RU2619884C2 true RU2619884C2 (en) | 2017-05-19 |
Family
ID=58642109
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015144917A RU2619884C2 (en) | 2015-10-19 | 2015-10-19 | Hydraulic shock absorber with electric generator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2619884C2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU193899U1 (en) * | 2019-06-03 | 2019-11-20 | Николай Николаевич Дыбанев | DEVICE FOR PRODUCING ELECTRIC ENERGY FROM KINETIC ENERGY OF WHEEL SUSPENSION OSCILLATIONS |
FR3113891A1 (en) * | 2020-09-08 | 2022-03-11 | Airbus Helicopters | Damping system for landing gear, lander having such landing gear and aircraft. |
RU219444U1 (en) * | 2023-05-24 | 2023-07-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Орловский государственный университет имени И.С. Тургенева" (ФГБОУ ВО "ОГУ имени И.С. Тургенева") | HYDRAULIC SHOCK ABSORBER WITH ELECTRIC GENERATOR |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU777281A1 (en) * | 1975-07-01 | 1980-11-07 | Белорусский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт | Hydraulic shock absorber |
DE3824611A1 (en) * | 1988-07-20 | 1990-01-25 | Bayerische Motoren Werke Ag | SPRING-DAMPER SYSTEM FOR VEHICLES |
US20090260935A1 (en) * | 2008-04-17 | 2009-10-22 | Shakeel Avadhany | Regenerative shock absorber |
RU2547106C2 (en) * | 2013-06-18 | 2015-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный университет" | Hydraulic shock absorber with controlled characteristic |
-
2015
- 2015-10-19 RU RU2015144917A patent/RU2619884C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU777281A1 (en) * | 1975-07-01 | 1980-11-07 | Белорусский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт | Hydraulic shock absorber |
DE3824611A1 (en) * | 1988-07-20 | 1990-01-25 | Bayerische Motoren Werke Ag | SPRING-DAMPER SYSTEM FOR VEHICLES |
US20090260935A1 (en) * | 2008-04-17 | 2009-10-22 | Shakeel Avadhany | Regenerative shock absorber |
RU2547106C2 (en) * | 2013-06-18 | 2015-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный университет" | Hydraulic shock absorber with controlled characteristic |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU193899U1 (en) * | 2019-06-03 | 2019-11-20 | Николай Николаевич Дыбанев | DEVICE FOR PRODUCING ELECTRIC ENERGY FROM KINETIC ENERGY OF WHEEL SUSPENSION OSCILLATIONS |
FR3113891A1 (en) * | 2020-09-08 | 2022-03-11 | Airbus Helicopters | Damping system for landing gear, lander having such landing gear and aircraft. |
RU219444U1 (en) * | 2023-05-24 | 2023-07-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Орловский государственный университет имени И.С. Тургенева" (ФГБОУ ВО "ОГУ имени И.С. Тургенева") | HYDRAULIC SHOCK ABSORBER WITH ELECTRIC GENERATOR |
RU219612U1 (en) * | 2023-05-24 | 2023-07-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Орловский государственный университет имени И.С. Тургенева" (ФГБОУ ВО "ОГУ имени И.С. Тургенева") | HYDRAULIC SHOCK ABSORBER WITH ELECTRIC GENERATOR |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2015144917A (en) | 2017-04-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102588497B (en) | Electromagnetism and magnetorheological fluid mixed shock absorber | |
CN105909721B (en) | A kind of magnetorheological intelligent vibration damping device of stiffness at the end wideband | |
CN201875043U (en) | Slide-valve-type magnetorheological shock absorber | |
CN201851572U (en) | Electromagnetic shock absorber | |
EP3078877B1 (en) | Hydraulic shock absorber | |
RU2619884C2 (en) | Hydraulic shock absorber with electric generator | |
CN104613124A (en) | Double-piston electro-rheological shock absorber | |
CN101968096A (en) | Self-driving magnetorheological damper | |
CN103470674A (en) | Inner-channel vehicle suspension system magnetorheological damper | |
CN207454650U (en) | A kind of combined type MR vibration damper | |
WO2023279748A1 (en) | Hybrid damping mode-based high-output-force vibration isolation mount | |
RU2607034C1 (en) | Hydraulic damper with electric generator | |
CN102364154B (en) | Passive damping adjustable magneto-rheological fluid shock absorber | |
CN103047335A (en) | Inertial resistance type vibration absorber | |
CN202531725U (en) | Double-barrel shock absorber | |
RU2325568C1 (en) | Pneumatic suspension | |
CN205226203U (en) | Hydraulic damper with oil pocket automatic compensation | |
CN103939517A (en) | Method for resisting over shock for shock resistant magnetorheological shock absorber | |
Ferdaus et al. | Novel design of a self powered and self sensing magneto-rheological damper | |
RU219444U1 (en) | HYDRAULIC SHOCK ABSORBER WITH ELECTRIC GENERATOR | |
RU118704U1 (en) | ELECTROMAGNETIC CONTROL ELEMENT | |
RU219612U1 (en) | HYDRAULIC SHOCK ABSORBER WITH ELECTRIC GENERATOR | |
RU149366U1 (en) | HYDRAULIC SHOCK ABSORBER | |
RU2771071C1 (en) | Hydraulic shock absorber with electric generator | |
CN104132091A (en) | Shearing type double-cylinder magneto-rheological damper |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20171020 |